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SerDes系统基础

现代高速电子系统的特点是增加数据速度的集成电路(ICs)。输入/输出性能仍然是限制高速系统整体性能的瓶颈。串行数据传输是在印刷电路板上的计算机芯片之间通过铜线和短、中、长长度光纤快速传输大数据的最有效的方法。

因此,现在许多系统将多个输入/输出(I/O)信号聚合并串行化,以便在光纤、铜线和pcb之间以更高的数据速率传输,在接收端恢复和反串行化单个信号。这些SerDes(串行化/反串行化)实现使用额外的硅空间来执行复杂的均衡,以非常高的数据速度进行可靠的信号传输。这种方法有助于在系统级别上最大化吞吐量。

SerDes设计是一个复杂的迭代过程,通常从演示设计方法可行性的基线SerDes系统开始。该系统还为串行信道的不同部分以及相关的发射机(TX)和接收机(RX)均衡电路建立预算。描述发射机和接收机中每个均衡滤波器期望行为的数据,然后在行为模型中以与模拟或测量相关的方式进行反向注释。最后一步是实现训练算法和控制循环,这些算法和控制循环将在芯片启动期间执行,并在通道需要重新训练时不时地执行。

然后,SerDes系统被编译成IBIS-AMI(输入/输出缓冲区信息规范-算法模型接口)模型。

SerDes系统有六个部分:

  • TX均衡——这将成为发送器的IBIS-AMI dll。

  • TX模拟输出-这成为发射机的模拟模型。它是TX的IBIS模型的一部分,通常由中I-V和V-T特性曲线表示.ibs文件。

  • 通道-这成为物理通道的模型,包括TX和RX包模型。

  • RX模拟输出-这成为接收器的模拟模型。它是RX IBIS模型的一部分,通常由中I-V和V-T特征曲线表示.ibs文件。

  • RX均衡——这将成为接收器的IBIS-AMI dll。

  • 训练算法和控制循环——这些成为芯片上的微码,在启动和通道需要重新训练时在芯片内部执行。

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